Технології рекультивації відвалів Ганнівського кар’єру ВАТ « Північний ГЗК»

 

 

ВСТУП

 

Рекультивація земель - це здійснення різноманітних робіт, метою яких є не тільки часткове перетворення природних територіальних комплексів, порушених промисловістю, але й створення на їх місці ще більш продуктивних і раціонально організованих елементів культурних антропогенних ландшафтів, тобто в кінцевому рахунку оптимізація техногенних ландшафтів, поліпшення умов навколишнього природного середовища.

Порушення земель через видобуток  корисних копалин значні як за площею, так і за глибиною. Крім того, відвали, як правило, складені хаотично, в них перемішані суглинки, глини, сланці та інші породи. Вони утворюють пересічний рельєф, який складається із високих насипів (відвалів) і глибоких западин (кар'єрних виїмок). При цьому на поверхню виносяться малопродуктивні або безплідні гірські породи. Прикладом цього може бути Кривбас, де щорічно переміщується у відвали 62 млн. м³ покрівлі та 48 млн. м³ відходів збагачувального виробництва. За період експлуатації родовищ під об'єкти гірничих підприємств від сільськогосподарських підприємств басейну вилучено 23 тис. га земель, з яких 21 тис. га порушено.

Відкритий спосіб розробки корисних копалин вважається прогресивним, оскільки забезпечує високу продуктивність гірничо-видобувних механізмів. Проте у випадку відкритих розробок використовується значна територія, на якій розташовуються кар'єри, відвали, залізничні й автомобільні дороги та різноманітні промислові споруди. Так, площа кар'єру будівельних матеріалів становить 30-250 га, кар'єру марганцевої руди або вугілля - 1000-2000 га, залізорудного кар'єру - 150-500 га. Глибина рудних кар'єрів зараз сягає 250 м, а може сягати до 1000 м та більше. Висота відвалів розкривних порід нині не перевищує 50 м і, напевно, не буде вищою, бо це може призвести до значного вилучення площ під відвали. Так, розрахунки свідчать, що за глибини відкритих розробок 500-1000 м площа відвалу буде перевищувати площу кар'єру у 4 -7 разів.

    Мета курсового проекту: теоретично розробити технології рекультивації відвалів  Ганнівського кар’єру ВАТ « Північний ГЗК»

   Завдання курсового проекту:

-  розрахувати об’єм  планувальних робіт;

- дати рекомендації щодо  поліпшення стану та продуктивності порушених земель;

- запропонувати заходи що до раціонального використання земель;

- узагальнити обсяг літературних даних наукової ті технічної документації з питання рекультивації та охорони порушених земель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1 . Загальні відомості про Ганнівський кар'єр

 

Ганнівське родовище залізистих кварцитів розташоване в північній частині Криворізького залізорудного басейну в межах Східно-Ганнівської полоси  метаморфічних порід криворізької серії і представляє собою моноклиналь  субмеридіонального простирання з падінням залежі і вміщуючих порід на захід під кутом 55-85°. Моноклинальне залягання рудної залежі ускладнене поперечними розривними порушеннями, що розділяють рудну залеж на тектонічні блоки довжиною по простиранню від 80 до 300м. Амплітуда зміщення окремих блоків досягає 60-70 м. Розривні тектонічні  зрушення фіксуються  зонами  брекчування, милонитизації, що  супроводжується проявами метосоматозу. Тріщинуватість руд і вміщуючих  порід розвинута повсемісно. 

Проект розробки родовища виконаний в 2004 році інститутом генпроектувальником ВАТ «Укргіпроруда». Проект пройшов експертизу в Криворізькому ЕТЦ Держнаглядохоронпраці України (експертний висновок №12.2-05-05-0878.05 від 16 серпня 2005р.

На основі технічного завдання, затвердженного 05.02.2007р. і договору №5173/1489 виконано  «Доповнення до проекту «Розвиток сировинної бази комбінату на період до 2015 року», що передбачає збільшення виробничої потужності  Ганнівського кар’єру в цей період по сирій руді до 10 млн.тон на рік і необхідним розвитком гірничих робіт і транспортної схеми кар’єру та відвалів.  «Доповнення»  пройшло експертизу в Криворізькому ЕТЦ Держнаглядохоронпраці України (експертний висновок №12.2-05-07.0181.08 від 14.05.2008р.).

Корисними копалинами є залізисті  кварцити першого залізистого горизонту  Саксаганської свити, який використовуються для виробництва залізорудного концентрату.

У геологічній будові Ганнівського родовища беруть участь породи наступних світ: новокриворізької РR1 nk(Ko), скелеватської  РR1 sk (K1),саксаганської  РR1 sx (K₂), ) і гданцівської РR1 gd - РR1 gl(K₃).

Перший залізистий горизонт РR1 sx₁ ^1f по речовинному складу, текстурно-структурним ознакам і технологічним властивостям розділяється на дві пачки – лежачу і висячу. У основі горизонту найчастіше залягають магнетит-силікатні кварцити з прошарками сланців, утворюючи перехідну підпачку. Потужність перехідної підпачки досягає 10-15м.

Лежача пачка складена магнетитовими, гематит-магнетитовими  і, у меншому ступені, силікат-магнетитовими  і магнетит-силікатними кварцитами. Центральну частину пачки займають гематит-магнетитові кварцити. Силікат-магнетитові  і магнетит-силікатні кварцити зустрічаються  у виді малопотужних до 10-15 м прошарків серед магнетитових кварцитів, чи представляють перехідну підпачку від лежачої до висячої пачки. Зазначені різновиди не витримані по потужності, по простяганню і падінню і мають поступові переходи одного різновиду в інший. Співвідношення різновидів наступне: магнетитові – 46%, гематит-магнетитові – 42%, силікат-магнетитові – 9%, магнетит-силікатні – 3%. Потужність лежачої пачки змінюється від 60м до 310м при середнім значенні 159м. У межах розвідувальних  профілів 8-18 потужність лежачої пачки перевищує 200м, а північніше профілю 40 і південніше профілю 3  її потужність менш 100м.

Висяча пачка складена магнетит-силикатними кварцитами. По текстурних ознаках і вмісту заліза пачка розділяється на чотири підпачки. Перша підпачка складена магнетит-силікатними грубошаруватими кварцитами потужністю від 4 до 55м при середній близько 25м. Вміст заліза магнетитового не перевищує 16%. Друга підпачка складена магнетит-силікатними середньошаруватими кварцитами. В окремих ділянках зустрічаються силікат-магнетитові кварцити. Потужність підпачки змінюється від 23 до 310м при середнім значенні 75м. Вміст заліза магнетитового переважно перевищує 16%, часом досягаючи 22-23%. Третя підпачка складена магнетит-силікатними кварцитами неясношаруватої, рідше до грубошаруватої текстури. Потужність підпачки змінюється  від 6 до 110м при середнім значенні близько 65м. Вміст заліза магнетитового змінюється в широких межах. Але переважно не перевищує 16%. Четверта підпачка складена грубошаруватими силікатними з магнетитом кварцитами. Потужність підпачки змінюється від 6 до 110м. Вміст заліза магнетитового змінюється від 3 до 11%. У цілому потужність висячої пачки змінюється від 130 до 300м. Потужність пачки і підпачок не витримана по простяганню і змінюється в широких межах навіть у сусідніх розрізах.

            У структурному відношенні родовище  розділяється на три частини:  південну, центральну та північну.

Вміщаючі розкривні породи:

Перший сланцевий  горизонт (PR₁sx^1s ) підстилає залізорудний поклад горизонта PR₁sx^1f,. Складений кварц-біотит- кумінгтонітовими сланцями з тонкими прошарками безрудних кварцитів. Потужність змінюється від 10 до 220  м.

Другий сланцевий  горизонт (PR₁sx^2s) перекриває висячу пачку (IV підпачку) першого залізорудного горизонту PR₁sx^1f,. Складений алюмо-силікатними кристалічними сланцями, нерідко з кристалами магнетиту та гранату. Вміст заліза магнітного від 5 до 17%. Потужність змінюється від 70 до 200 м.

Кайнозойські (Kz) осадкові породи залягають на вивітрювальній  та розмитій поверхні кристалічних порід. Середня потужність становить 40 м.

Палеогенові (Pg) відкладення залягають в основі розрізу кайнозойських порід. Представлені гравійно-щебнистим матеріалом підстилаючих кристалічних  порід. Потужність до 9м.

Неогенові (N) відкладення  представлені глиністими пісками. Середня потужність 6,2м.

Неоген-четвертичні (N₂Q₁) червоно-бурі глини. Середня потужність – 8м.

Четвертичні (Q_2-3) бурі глини

Четвертичні (Q_3-4) ліссовидні суглинки.

Сучасні грунти (Q₄). Потужність – 0,2-0,4м.

У  структурному  плані  родовище  являє  собою  пласт  залізистих  порід  першого  залізистого  горизонту,  витягнутий  у  субмеридіональному  напрямку  на  відстань  більш ніж 14,5 км.  Після розвідувального профілю 8  у напрямку  на північ потужність пласту поступово зменшується. Лише в окремих місцях відмічається незначне збільшення горизонтальної потужності за рахунок зміни кутів падіння  порід. У тектонічному відношенні розвідана ділянка не однорідна, встановлюється більш складна тектонічна будова родовища , особливо в його південній  частині . По складності тектонічної будови родовище може бути розділене на три ділянки : південну, центральну і північну.

Розрахункова величина втрат  балансових запасів при видобутку 3,0%, засмічення  3,0%, що відповідає значенням  затвердженого проекту розробки Ганнівського родовища (ВАТ «Укргіпрпоруда», 2007 р.).

У 2009 році втрати при видобутку  склали -0.7%, засмічення -0.6%.

У 2010 році заплановані втрати на рівні 1,1 %, очікуються на рівні 0,6 %; засмічення планувалося на рівні 1,0 %, очікується на рівні 0,5 %.

На 2011 рік розраховані  втрати становитимуть 0,7 %, засмічення -0,6%.

В Ганнівському  кар’єрі проводяться заходи з охорони надр:

-своєчасна дорозвідка рудних запасів родовища з метою підрахування їх в промислові категорії на недорозвіданих ділянках рудних тіл;

 -дотримання екплуатаційно-розвідувальної сітки в умовах урахування складної складко-блокової будови родовища;

-контроль за повнотою виїмки корисних копалин, відповідної кондиції;

-випереджальна оцінка якості та технологічних властивостей руд і вміщуючих порід;

-оцінка якості та технологічних властивостей руд і вміщуючих порід при видобутку;

-окунтурення рудних тіл після вибухів щляхом установки вішок;

-контроль за веденням видобувних робіт;

-навчання гірничого нагляду і машиністів видобувних екскаваторів зовнішнім ознакам руд.                      

Гідрогеологічні  і інженерно-геологічні умови розробки родовища

У межах родовища виділено три водоносних горизонти: у лісовидних четвертинних суглинках,неогенових пісках і кристалічних породах докембрію.

Підземні водив суглинках  залягають у виді окремих лінз – потужністю від 2 до 7м.Водоупором служать   червоно-бурі глини. Глибина  залягання водоносного горизонту  8-14 м, амплітуда сезонних коливань рівнів води – 0,3-0,6м.Водоносність суглинків слабка. Коефіцієнти фільтрації змінюються в межах 0,02-1,07 м/добу., середній 0,33 м/доб.На обводнення кар’еру  практично не робить впливу. Водоносний горизонт неогенових пісків розповсюджений не повсюдно.

Піски залягають у виді лінз потужністю від 1 до 40м.Між хвостосховищем, розташованим  на відстані1,5- 3,0 км  до сходу від Ганнівського кар’єру, і кар’єром  піски мають суцільне порушення.

Середня їхня потужність- 13,3 м , середній коефіцієнт фільтрації за данними  досвідчених наливів - 0,1 м/доб.                  

Водоносний горизонт безнапірний, поблизу хвостосховища здобуває деякий напір.

Води неогенових пісків солонуваті, мінералізація їх змінюється від 1,6  до 6,7 г/л, твердість змінюється від  помірної до дуже твердої .По сольовому складу води хлоридно-сульфатно-магнієво-натрієві. На обводнювання кар’еру помітного впливу не робить.

Водоносний горизонт , укладений  у кристалічних породах докембрію, розповсюджений повсюдно і є основним джерелом обводнювання Ганнівського кар’еру .

 

 

 

РОЗДІЛ 2. Рекультивація порушених земель та її види.

 

Рекультивації земель – це відновлення  родючого шару грунту, рельєфу території, гідрогеологічних умов, порушених діяльністю людини. Рекультивація земель є однією з найважливіших проблем землеробства.

З допомогою рекультивації відновлюються землі, що вийшли з обігу. Значний вплив порушених земель на навколишнє середовище пояснюється тим, що на поверхню виносяться токсичні породи, запилюється атмосфера, змінюється режим ґрунтових вод, включаючи глибокі підземні, утворюються значні маси ґрунтового шару, що накопичується у так званих відвалах.

Під порушеними землями розуміють  землі, що втратили свою господарську цінність або є джерелом негативного  впливу на навколишнє середовище у  зв'язку з порушенням ґрунтового шару, гідрологічного режиму й утворення  техногенного рельєфу в результаті виробничої діяльності людини.

Під рекультивацією розуміють  комплекс гірничих, меліоративних, сільськогосподарських, гідротехнічних та інших робіт, спрямованих на відновлення продуктивності й народногосподарські цінності порушених земель.

Основні напрями використання порушених земель після проведення рекультиваційних робіт:

1) сільськогосподарське використання, що зумовлює необхідність створення нових ділянок ріллі, сіножатей, пасовищ, багаторічних сільськогосподарських насаджень;

2) лісове використання, включаючи створення лісів промислового та цільового призначення (ґрунтозахисні та водоохоронні насадження);

3) водогосподарське використання (створення водоймищ різноманітного призначення — для розведення риби та птиці, організації спорту, відпочинку, зрошування тощо);

4) рекреаційне використання (парки, зони відпочинку тощо);

5) використання під житлове та промислове будівництво;

6) віднесення цих земель у держзапас тощо.

Народногосподарський результат рекультивації порушених земель включає такі результати:

виробничий — одержання продукції з відновленої площі. При відшкодувальному природокористуванні він визначається приростом показника економічної оцінки земельних угідь. Якщо відповідні оцінки відсутні, розрахунок робиться за відтвореною продуктивністю відповідних земель внаслідок рекультивації, визначеною в витратах на відповідну продукцію з рекультивованих земель;